Planetas na Fórmula 1

Planetas na Fórmula 1

Você gosta de velocidade? O Universo também. Galáxias, estrelas, buracos-negros, planetas e satélites (naturais e artificiais) – tudo está se movendo. E bem rápido. Os que se movem muito devagar não ficam apenas para trás. A velocidade é necessária para que se mantenham em percursos estáveis.

Veja na figura ao lado. Os dois vetores v representam a velocidade do astro e p o puxão gravitacional exercido pela estrela sobre ele em dois instantes. A trajetória resultante é a órbita do astro em torno da estrela. Se v diminui, p “ganha a briga”. Isso faz com que o astro acabe espiralando em direção à estrela, sendo engolido por ela.

A velocidade o salva de um desastre. Esse não é o único modo de dois corpos celestes colidirem mas, sem dúvida, se não fosse o movimento dos astros, teríamos uma massa compacta de matéria em algum lugar, em vez do diversificado circo cósmico em que vivemos. Movimento é fundamental!

 

Nove carros na pista
E PARA TERMOS ALGUMA IDÉIA a respeito da velocidade dos astros, vamos compará-los com um conhecido circo de velocidade na Terra: a Fórmula 1. O circuito escolhido é Interlagos, na cidade de São Paulo. Com 4.309 metros de extensão, vence o Grande Prêmio do Brasil quem completar primeiro as 71 voltas, após quase 306 quilômetros de corrida (305,909 km).

Só que desta vez faremos apenas um treino com nove competidores, os oito planetas do Sistema Solar mais Plutão. Eles correrão um de cada vez as 71 voltas do circuito. Será que aguentam? Quais serão os novos recordes da pista? Quanto tempo levarão para completar o circuito? Corra para as linhas abaixo e descubra sem demora.

Plutão
• Esse competidor foi para a “Fórmula 3000 do Sistema Solar” e corre agora pela categoria dos planetas anões, mas vamos mantê-lo aqui para ilustrar um dos “carros” menos velozes que iremos encontrar. Plutão viaja a uma velocidade média de 4,7 quilômetros por segundo em torno do Sol. Se largasse em Interlagos levaria 1 minuto (64,8 s) para percorrer os 306 km do circuito. E pensar que ele demora 248 anos para dar uma volta no Sol.
Netuno
• Esse gigante sempre corre de azul, sua cor e marca registrada. Seu traçado celeste cruza com o de Plutão, mas seus movimentos são sincronizados e eles nunca correm riscos de colisão. Netuno viaja a uma velocidade média de 5,4 km/s. Isso é o bastante para completar as 71 voltas de Interlagos em pouco menos de um minuto (56,3 s) – ainda assim na frente de Plutão.
Urano
• Urano é outro gigante, quatro vezes maior que a Terra e um pouco maior que Netuno. Sua cor é um verde azulado, quase esmeralda. Sua velocidade média em torno do Sol é de 6,8 km/s ou mais de 24 mil quilômetros por hora. Suficiente para completar a corrida (todas as 71 voltas) em apenas 45 segundos (precisamente 44,9 s).
Saturno
• O senhor dos anéis e joia do Sistema Solar consegue ser ainda mais rápido que todos os competidores acima. Sua velocidade orbital média atinge os 9,7 km/s e com isso basta meio minuto (31,6 s) para Saturno percorrer os 306 quilômetros da prova de Interlagos. Senna ficaria orgulhoso.
Júpiter
• Júpiter é o maioral do Sistema Solar. Se fosse oco, dentro dele caberiam todos os outros planetas ou, se você preferir, 1.300 mundos iguais ao nosso. Mas não se engane com seu peso, a rotação de Júpiter é a mais rápida (um dia tem menos de 10 horas) e ele viaja em volta do Sol com uma velocidade média de 13 km/s. Interlagos para esse gigante é moleza, conte só até vinte e três segundos (23,4 s).
Marte
• Chegamos a parte rasa do Sistema Solar. Aqui estão mundos rochosos e muito, muito ligeiros, pois estamos cada vez mais perto do Sol e precisamos de mais velocidade para compensar o puxão gravitacional da estrela, que se faz sentir cada vez mais forte. Marte, o Planeta Vermelho, viaja a 24,1 km/s e levaria 12,6 segundos para completar o Grande Prêmio Brasil.
Terra
• Nosso delicado mundo azul fica mais perto do Sol que Marte e, portanto, viaja ainda mais rápido: em média a 29,8 quilômetros por segundo. Se a Terra fosse um Fórmula 1, as emissoras de TV não teriam interesse em transmitir as corridas, pois em 10 segundos (10,27 s) não daria tempo nem para um comercial.
Vênus
• Vênus é o planeta mais quente do Sistema Solar. A proximidade com o Sol ajuda, mas o que faz esse planeta que tem praticamente o mesmo tamanho que a Terra ferver é o efeito estufa, levado ao extremo por aqui. Para não cair no Sol, Vênus viaja a 35 km/s, em média. Nessa velocidade as 71 voltas de Interlagos ficariam para trás em 8,7 segundos.
Mercúrio
• Campeão absoluto da prova, Mercúrio não recebeu o nome do mensageiro dos deuses da mitologia grega por acaso. Ele é mesmo o planeta mais rápido de todo Sistema Solar. Também pudera, é o que precisa correr mais para compensar o abraço mortal do Sol bem ao seu lado. São 47,9 km/s, em média, durante os três meses que leva para completar uma volta em torno do Sol. Em Interlagos? Apenas 6,4 segundos para completar todas as 71 voltas.

Bandeirada final
LEVAMOS CERCA DE DUAS HORAS assistindo ao Grande Prêmio do Brasil pela televisão, isso se não houver safety car na pista. Os outros grandes prêmios não são tão diferentes, especialmente no que se refere à extensão da corrida.

É excitante pensar na velocidade com que os planetas viajam em volta do Sol, e a comparação com um percurso famoso da Fórmula 1 ajuda a termos uma compreensão mais clara desse movimento. Você deve ter notado que sempre nos referimos a velocidades médias, isso porque o traçado das órbitas planetárias são elipses, com o Sol localizado num dos focos da elipse (figura abaixo).

Elipses planetárias


MAIS PERTO, MAIS RÁPIDO  Numa elipse bem alongada fica fácil de perceber porque a velocidade do planeta varia. Toda vez que se aproxima mais do Sol (no foco F1) sua velocidade aumenta, fazendo com que passe com segurança. Se continuasse devagar, a força de gravidade da estrela venceria e o planeta seria engolido por ela.

Haverá momentos em que o planeta estará um pouco mais perto do Sol (e portanto viajando mais rápido) e outros em que se afastará (e sua velocidade orbital diminuirá). Para o caso da Terra, cuja órbita é uma elipse bem discreta, os valores máximo e mínimo são 30,3 e 29,3 quilômetros por segundo, respectivamente.

Mas qual é o motor dos planetas? Que tecnologia extraordinária a natureza usa para atingir velocidades tão elevadas, variá-las e mantê-las, por bilhões e bilhões de anos, sem parada para reabastecimento ou troca de pneus?!

É verdade que não há desgaste nestas pistas celestes. Nada de atrito com o solo ou resistência do ar. Ultrapassagens existem, mas cada um tem sua própria pista, às vezes interceptada por asteroides e cometas, com algum risco de colisão, mas que dificilmente afetariam a trajetória dos planetas. Seus “motores” usam tecnologia de ponta do século 18: 100% leis de Newton.  Fim

 

Astronomia e futebol
A bandeira do Brasil

» Publicação em mídia impressa:
• Costa, J. R. V. Planetas na Fórmula 1. Tribuna de Santos, Santos, 16 out. 2006. Caderno de Ciência e Meio Ambiente, p. D-2.

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